酒精蒸餾塔通常由以下部分組成:
1.塔釜(再沸器):位于塔底,用于液體混合物的加熱。通過蒸汽或電熱元件提供熱量,使塔內(nèi)液體沸騰并產(chǎn)生上升蒸汽。
2.塔體(精餾段+提餾段):
精餾段:塔頂至進(jìn)料口之間的區(qū)域。蒸汽在上升過程中與下降的冷凝液(回流液)逆流接觸,進(jìn)行傳質(zhì)傳熱,進(jìn)一步濃縮酒精。
提餾段:進(jìn)料口至塔釜之間的區(qū)域。液體向下流動(dòng)時(shí)與上升蒸汽接觸,蒸發(fā)部分酒精并返回塔釜,剩余液體(餾出液)逐漸被凈化。
3.塔頂冷凝器:將塔頂蒸汽冷凝為液體,部分作為回流液返回塔頂,其余作為產(chǎn)品(高純度酒精)輸出。
酒精蒸餾塔運(yùn)行過程的關(guān)鍵步驟:
(1) 進(jìn)料與預(yù)熱
原料(發(fā)酵醪液,含酒精和水的混合物)從塔中部進(jìn)料口加入。
塔釜持續(xù)加熱,使液體沸騰并產(chǎn)生蒸汽,蒸汽上升進(jìn)入精餾段。
(2) 精餾段的氣液傳質(zhì)
蒸汽上升:富含酒精的蒸汽在精餾段與下降的冷凝液(回流液)逆流接觸。
傳質(zhì)過程:氣相中的酒精向液相擴(kuò)散,液相中的水向氣相擴(kuò)散,實(shí)現(xiàn)酒精濃度的逐級(jí)提升。
回流作用:塔頂冷凝器產(chǎn)生的冷凝液部分返回塔頂(回流),維持精餾段的傳質(zhì)平衡,同時(shí)減少酒精損失。
(3) 提餾段的液體凈化
液體下降:未汽化的液體(含較多水)向下流入提餾段,與上升蒸汽接觸。
二次蒸發(fā):蒸汽中的酒精繼續(xù)蒸發(fā),液體中的酒精濃度逐漸降低,最終作為廢液(餾出液)排出塔釜。
(4) 冷凝與產(chǎn)品收集
塔頂蒸汽在冷凝器中冷卻為液體,高純度酒精(如95%以上)作為產(chǎn)品輸出,部分回流液返回塔頂以維持系統(tǒng)穩(wěn)定。

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